通信系统、通信方法以及呼叫控制服务器的制造方法
【技术领域】
[0001]本文所讨论的实施例涉及通信系统、通信方法以及呼叫控制服务器。
【背景技术】
[0002]在通信承载网络中，由特定的站来管理向特定区域网络的通信，而呼叫控制服务器负责执行例如针对站的呼叫控制的任务。因为呼叫控制服务器可能会由于去往该呼叫控制服务器所管理的特定区域中的终端的来话呼叫以及来自这些终端的出话呼叫的处理负荷而变得拥塞，所以在呼叫控制服务器上运行使用中央处理单元(CPU)利用率的拥塞控制。
[0003]具体地，呼叫控制服务器以恒定周期来监视CPU利用率。如果CPU利用率连续N次超过阈值(其中N为任意自然数)，则呼叫控制服务器认为已经发生拥塞，并且渐进性地抑制通过该呼叫控制服务器所处理的呼叫控制的量。
[0004]例如，当平均CPU利用率超过百分之75时，呼叫控制服务器认为已经发生中度拥塞，并且抑制全部通信量的百分之30。当平均CPU利用率超过百分之85时，呼叫控制服务器认为已经发生严重拥塞，并且抑制全部通信量的百分之50。当平均CPU利用率超过百分之95时，呼叫控制服务器认为已经发生系统拥塞，并且抑制全部通信量。
[0005]呼叫控制服务器使用软件控制来拒绝被确定为抑制目标的呼叫。一旦平均CPU利用率下降至执行通信量抑制的阈值以下，则呼叫控制服务器解除拥塞控制，并且再次开始呼叫控制。在日本特许专利公开2009-296186以及日本特许专利公开2010-74310中公开了相关技术的示例。
[0006]然而，利用这样的技术，甚至当一些传输线路资源(即一些传输电路资源)可用时，拥塞也可能禁止呼叫的建立。
[0007]例如，当呼叫控制服务器在短时间段内重复地接收大量来话呼叫和出话呼叫时(例如在灾难发生之后)，例如，在所接受的呼叫被转移至正在呼叫状态或忙状态之前，CPU变得拥塞。由于CPU利用率较高，所以尽管用于建立呼叫的传输线路可能是可用的，但是呼叫控制服务器拒绝接受呼叫。这样的可用传输线路资源可能因此而保持不被使用。
[0008]因此，本发明的实施例的一个方面中的目的是提供能够高效地使用传输线路资源的通信系统、通信方法以及呼叫控制服务器。
【发明内容】
[0009]根据本实施例的一个方面，通信系统包括:第一呼叫控制服务器；以及第二呼叫控制服务器。所述第一呼叫控制服务器包括:发送单元，当检测到拥塞时，所述发送单元将与要由终端装置使用的通信线路有关的线路信息发送至所述第二呼叫控制服务器，该终端装置的呼叫由所述第一呼叫控制服务器控制；以及连接单元，所述连接单元从所述第二呼叫控制服务器接收要在呼叫控制中使用的所述线路信息，并使用所接收的线路信息建立与所述终端装置的连接。所述第二呼叫控制服务器包括:第一接收单元，所述第一接收单元从所述第一呼叫控制服务器接收所述线路信息；第二接收单元，所述第二接收单元接收针对所述终端装置的呼叫控制请求，该呼叫控制请求被寻址到所述第一呼叫控制服务器；以及响应单元，当所述第二接收单元接收到所述呼叫控制请求时，所述响应单元利用由所述第一接收单元接收的所述线路信息来响应所述第一呼叫控制服务器。
【附图说明】
[0010]图1是根据本发明的第一实施例的承载网络的示例的示意图；
[0011]图2是根据第一实施例的通信系统的示例的示意图；
[0012]图3是示出根据第一实施例的负荷平衡服务器的功能性配置的功能性框图；
[0013]图4是存储在呼叫分配表中的信息的示例的示意图；
[0014]图5是示出根据第一实施例的拥塞呼叫控制服务器的功能性配置的功能性框图；
[0015]图6是存储在站数据(stat1n data)表中的信息的示例的示意图；
[0016]图7是示出根据第一实施例的未拥塞呼叫控制服务器的功能性配置的功能性框图；
[0017]图8是用于说明在第一实施例中当发生拥塞时所执行的处理的示意图；
[0018]图9是示出根据第一实施例的处理的序列的序列图；
[0019]图10是示出负荷平衡服务器所执行的拥塞检测处理的序列的流程图；
[0020]图11是示出在检测到拥塞之后负荷平衡服务器所执行的负荷平衡处理的序列的流程图；
[0021]图12是示出当检测到拥塞时呼叫控制服务器所执行的处理的序列的流程图；
[0022]图13是示出检测到拥塞之后呼叫控制服务器所执行的呼叫控制处理的序列的流程图；
[0023]图14是示出未拥塞呼叫控制服务器所执行的呼叫控制处理的序列的流程图；
[0024]图15是用于说明根据本发明的第二实施例的CPU利用率预测的示意图；
[0025]图16是用于说明在第二实施例中使用CPU利用率所确定的分配比率的示例的示意图；
[0026]图17是用于说明根据第二实施例如何对呼叫进行卸载(offload)的示例的示意图；
[0027]图18是用于说明根据本发明的第三实施例的拥塞预测处理的序列的流程图；
[0028]图19是用于说明如何通过预先发送站数据来避免拥塞的示意图；
[0029]图20是示出根据本发明的第四实施例的解除拥塞控制的处理的序列的序列图；
[0030]图21是示出负荷平衡服务器所执行的解除拥塞控制的处理的序列的流程图；以及
[0031]图22是用于说明硬件配置的示例的示意图。
【具体实施方式】
[0032]将参照附图来说明优选实施例。这些实施例不意在以任何方式来限制本发明的范围。也可以在对这些实施例的组合不矛盾的范围内适当地对这些实施例进行组合。
[0033][a]第一实施例
[0034]总体配置
[0035]图1是根据本发明的第一实施例的承载网络的示例的示意图。如图1中所示，在该承载网络I中，中心区域2连接至北海道区域3，并且连接至九州区域4。区域的数目和类型仅为示例性的，并且不限制于图1中所示的那些区域的数目和类型。
[0036]在这些区域中的每个区域中所部署的是通信系统5，其控制终端之间的会话发起协议(SIP)连接。图2是根据第一实施例的通信系统的示例的示意图。如图2中所示，通信系统5包括终端装置6、负荷平衡服务器10、呼叫控制服务器20、呼叫控制服务器40、呼叫控制服务器60以及多个终端装置7。
[0037]终端装置6是请求来自终端装置7的SIP连接的主叫终端(caller terminal)，并且是例如移动电路、智能电话或个人计算机的终端。负荷平衡服务器10是下述服务器:其将来自终端装置6的SIP连接请求分配至负责管理被叫终端的呼叫控制服务器。
[0038]呼叫控制服务器20、呼叫控制服务器40以及呼叫控制服务器60是下述服务器:其通过SIP建立终端装置6与终端装置7之间的路径，并控制语音通信等。终端装置7中的每一个是响应来自终端装置6的SIP连接的被叫终端，并且是例如移动电话、智能电话以及个人计算机的终端。
[0039]在具有这样的配置的通信系统5中，未拥塞呼叫控制服务器使用拥塞呼叫控制服务器的站数据、代表拥塞呼叫控制服务器来执行C-PLANE(控制平面)控制，并且拥塞呼叫控制服务器使用C-PLANE控制的结果来执行U-PLANE(用户平面)控制以建立路径。以此方式，可以高效地使用传输线路资源。
[0040]在第一实施例中，作为示例，呼叫控制服务器20被说明为变得拥塞的拥塞呼叫控制服务器，而呼叫控制服务器40和呼叫控制服务器60被说明为没有拥塞的未拥塞呼叫控制服务器。
[0041]装置配置
[0042]现在将说明包括在通信系统5中的装置的功能性配置。因为终端装置具有与一般移动电话、智能电话或个人计算机相同的配置，所以在本文中省略了其详细说明。呼叫控制服务器中的每个设置有通过拥塞呼叫控制服务器执行的功能以及通过未拥塞呼叫控制服务器执行的功能，但是为了清楚地说明，对这些功能分别进行说明。
[0043]负荷平衡服务器的功能性配置
[0044]图3是示出根据第一实施例的负荷平衡服务器的功能性配置的功能性框图。如图3中所示，负荷平衡服务器10包括通信控制单元11、呼叫分配表12、利用率监视单元13、拥塞检测单元14、传送指令单元15、通知接收单元16、分配控制单元18以及信号收发单元17。这些处理单元被实现为通过处理器等执行的处理或者被实现为处理器中的电路。
[0045]通信控制单元11是用于控制与另外的装置的通信的处理单元，并且其示例为网络接口卡。例如，通信控制单元11接收来自终端装置6的例如SIP连接请求的SIP信号，并且将SIP信号转发至负责的呼叫控制服务器。通信控制单元11还接收来自呼叫控制服务器或被叫终端装置7的各种通知等。
[0046]呼叫分配表12是下述表:在该表中，存储了当发生拥塞时要将信号卸载至哪些呼叫控制服务器。呼叫分配表12存储在例如存储器或硬盘中。图4是存储在呼叫分配表中的信息的示例的示意图。
[0047]如图4中所示，呼叫分配表12中以相关联方式存储了 “服务器号码、被叫号码、地址、拥塞状态、以及所分配服务器号码”。存储在呼叫分配表12中的“服务器号码”是用于标识呼叫控制服务器之一的标识符。“被叫号码”是SIP连接所请求的目的地的号码，并且是终端装置7的被叫号码。“地址”是呼叫控制服务器的因特网协议(IP)地址。
[0048]“拥塞状态”是表示呼叫控制服务器的状态的信息，并且例如当呼叫控制服务器拥塞时以“拥塞”指定“拥塞状态”，而当呼叫控制服务器没有拥塞时以“正常”指定“拥塞状态”。“所分配服务器号码”是表示被指定为下述服务器的呼叫控制服务器的服务器号码的信息:当发生拥塞时，将信号卸载至该服务器。“所分配服务器号码”例如可以由管理员预先设置，或者可以基于这些呼叫控制服务器上的负荷来动态地设置。例如，负荷平衡服务器10可以定期地监视呼叫控制服务器的CPU负荷，并且基于从具有较低负荷的服务器开始指派的优先级来指派所分配服务器。
[0049]图4中所示的示例表示了下述情况:负责控制被叫号码“090000”的呼叫控制服务器20具有IP地址“AAA”，呼叫控制服务器20当前为“拥塞”，并且呼叫控制服务器40和呼叫控制服务器60被指定为将信号卸载至其的服务器。
[0050]利用率监视单元13是用于监视呼叫控制服务器的负荷的处理单元。具体地，利用率监视单元13从呼叫控制服务器中的每一个中定期地获取CPU利用率、存储器利用率、硬盘利用率等。然后利用率监视单元13将所获取的信息输出至拥塞检测单元14。
[0051]拥塞检测单元14是用于检测呼叫控制服务器上的拥塞的处理单元。例如，拥塞检测单元14将平均CPU利用率超过阈值的呼叫控制服务器检测为拥塞呼叫控制服务器，其中CPU利用率由利用率监视单元13获取N次。当检测到拥塞时，拥塞检测单元14将呼叫分配表12中的呼叫控制服务器的拥塞状态更新为“拥塞”。
[0052]作为另一示例，拥塞检测单元14可以将CPU利用率连续N次超过阈值的呼叫控制服务器检测为拥塞呼叫控制服务器。然后拥塞检测单元14从呼叫分配表12中识别出被检测到拥塞的呼叫控制服务器的服务器号码，并且将服务器号码输出至传送指令单元15。
[0053]传送指令单元15是用于指示被检测到拥塞的呼叫控制服务器来传送站数据的处理单元。例如，当传送指令单元15接收到来自拥塞检测单元14的“服务器号码=20”的通知时，传送指令单元15从呼叫分配表12中识别出相应呼叫控制服务器20的IP地址“AAA”。然后传送指令单元15将传送站数据的指令发送至IP地址“AAA”。
[0054]传送指令单元15还识别与从拥塞检测单元14通知的“服务器号码=20”相关联的“所分配服务器号码=40、60”。然后传送指令单元15识别与“所分配服务器号码=40”相关联的IP地址“BBB”以及与“所分配服务器号码=60”相关联的IP地址“CCC”。传送指令单元15可以将信号卸载至其的服务器的IP地址“BBB”和“CCC”连同传送站数据的指令一起发送。
[0055]通知接收单元16是用于接收来自呼叫控制服务器的各种通知的处理单元。例如，通知接收单元16经由通信控制单元11来接